Gossen MetraWatt APLUS Benutzerhandbuch

Geräte-Handbuch

APLUS-LED

Betriebsanleitung APLUS mit LED-Display oder ohne Display

157 661-18 10/2015

Camille Bauer Metrawatt AG

Aargauerstrasse 7

CH-5610 Wohlen / Schweiz

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Rechtliche Hinweise

Warnhinweise

In diesem Dokument werden Warnhinweise verwendet, welche zur persönlichen Sicherheit und zur

Vermeidung von Sachschäden befolgt werden müssen. Je nach Gefährdungsstufe werden folgende Symbole

verwendet:

Ein Nichtbeachten führt zu Tod oder schwerer Körperverletzung.

Ein Nichtbeachten kann zu Sach- oder Personenschäden führen.

Ein Nichtbeachten kann dazu führen, dass das Gerät nicht die

erwartete Funktionalität erfüllt oder beschädigt wird.

Qualifiziertes Personal

Das in diesem Dokument beschriebene Produkt darf nur von Personal gehandhabt werden, welches für die

jeweilige Aufgabenstellung qualifiziert ist. Qualifiziertes Personal hat die Ausbildung und Erfahrung um Risiken

und Gefährdungen im Umgang mit dem Produkt erkennen zu können. Es ist in der Lage die enthaltenen

Sicherheits- und Warnhinweise zu verstehen und zu befolgen.

Bestimmungsgemässer Gebrauch

Das in diesem Dokument beschriebene Produkt darf nur für den von uns beschriebenen Anwendungszweck

eingesetzt werden. Die in den technischen Daten angegebenen maximalen Anschlusswerte und zulässigen

Umgebungsbedingungen müssen dabei eingehalten werden. Für den einwandfreien und sicheren Betrieb des

Gerätes wird sachgemässer Transport und Lagerung sowie fachgerechte Lagerung, Montage, Installation,

Bedienung und Wartung vorausgesetzt.

Haftungsausschluss

Der Inhalt dieses Dokuments wurde auf Korrektheit geprüft. Es kann trotzdem Fehler oder Abweichungen

enthalten, so dass wir für die Vollständigkeit und Korrektheit keine Gewähr übernehmen. Dies gilt insbesondere

auch für verschiedene Sprachversionen dieses Dokuments. Dieses Dokument wird laufend überprüft und

ergänzt. Erforderliche Korrekturen werden in nachfolgende Versionen übernommen und sind via unsere

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verfügbar.

Rückmeldung

Falls Sie Fehler in diesem Dokument feststellen oder erforderliche Informationen nicht vorhanden sind, melden

Sie dies bitte via E-Mail an:

customer-support@camillebauer.com

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Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung ......................................................................................................................... 5

1.1 Bestimmung des Dokuments ................................................................................................... 5

1.2 Lieferumfang ........................................................................................................................... 5

1.3 Weitere Unterlagen ................................................................................................................. 5

2. Sicherheitshinweise ........................................................................................................ 6

3. Geräte-Übersicht ............................................................................................................. 6

3.1 Kurzbeschreibung ................................................................................................................... 6

3.2 Mögliche Betriebsarten ............................................................................................................ 7

3.3 Überwachung und Alarmierung ............................................................................................... 8

3.3.1 Alarmierungskonzept ........................................................................................................................... 8

3.3.2 Logik-Bausteine .................................................................................................................................10

3.3.3 Grenzwerte.........................................................................................................................................11

3.3.4 Reihenfolge der Auswertung..............................................................................................................12

3.4 Freies Modbus-Abbild............................................................................................................ 13

4. Mechanischer Einbau .................................................................................................... 14

4.1 Schalttafel-Ausschnitt ............................................................................................................ 14

4.2 Einbau des Gerätes ............................................................................................................... 14

4.3 Demontage des Gerätes ....................................................................................................... 14

5. Elektrische Anschlüsse ................................................................................................ 15

5.1 Allgemeine Warnhinweise ..................................................................................................... 15

5.2 Klemmenbelegung der I/Os ................................................................................................... 16

5.3 Mögliche Leiterquerschnitte und Drehmomente..................................................................... 16

5.4 Eingänge ............................................................................................................................... 17

5.5 Rogowski-Stromeingänge ..................................................................................................... 21

5.6 Hilfsenergie ........................................................................................................................... 22

5.7 Relais .................................................................................................................................... 22

5.8 Digitale Ein- und Ausgänge ................................................................................................... 23

5.9 Analoge Ausgänge ................................................................................................................ 25

5.10 Modbus-Schnittstelle RS485 X4 und / oder X8 ...................................................................... 25

5.11 Profibus DP-Schnittstelle ....................................................................................................... 26

6. Inbetriebnahme .............................................................................................................. 27

6.1 Software-Installation CB-Manager ......................................................................................... 27

6.2 Parametrierung der Gerätefunktionen ................................................................................... 28

6.3 Überprüfen der Installation .................................................................................................... 29

6.4 Installation von Ethernet-Geräten .......................................................................................... 30

6.4.1 Anschluss ........................................................................................................................................30

6.4.2 Netzwerk-Installation mit Hilfe der CB-Manager Software .............................................................31

6.4.3 Netzwerk-Installation mit Hilfe der lokalen Programmierung ..........................................................32

6.4.4 Zeitsynchronisation via NTP-Protokoll ............................................................................................33

6.4.5 TCP-Ports für die Datenübertragung ..............................................................................................33

6.5 Installation von Profibus DP-Geräten ..................................................................................... 34

6.6 Schutz vor Veränderung von Gerätedaten ............................................................................. 35

7. Bedienen des Gerätes ................................................................................................... 36

7.1 Anzeige- und Bedienelemente ............................................................................................... 36

7.2 Bedien-Modi .......................................................................................................................... 37

7.3 Einstellen der Anzeige-Helligkeit ........................................................................................... 38

7.4 Anzeige-Modi ........................................................................................................................ 39

7.5 Zähler-Ablesung .................................................................................................................... 42

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7.6 Alarm-Behandlung ................................................................................................................ 43

7.6.1 Alarmstatus-Anzeige auf dem Display .............................................................................................. 43

7.6.2 Alarmtext-Anzeige auf dem Display .................................................................................................. 43

7.6.3 Quittieren von Alarmen via Display ................................................................................................... 44

7.7 Rücksetzen von Messwerten ................................................................................................ 45

7.8 Konfiguration ......................................................................................................................... 46

7.8.1 Auswahl des zu ändernden Parameters ........................................................................................... 50

7.8.2 Diskrete Auswahl .............................................................................................................................. 51

7.8.3 Einstellwerte ...................................................................................................................................... 51

7.9 Datenlogger .......................................................................................................................... 52

7.9.1 Aktivieren der Datenlogger-Aufzeichnung ........................................................................................ 52

7.9.2 SD-Card ............................................................................................................................................ 52

7.9.3 Zugriff auf die Loggerdaten ............................................................................................................... 53

7.9.4 Loggerdaten-Analyse ........................................................................................................................ 53

8. Instandhaltung, Wartung und Entsorgung .................................................................. 54

8.1 Schutz der Datenintegrität ..................................................................................................... 54

8.2 Kalibration und Neuabgleich ................................................................................................. 54

8.3 Reinigung .............................................................................................................................. 54

8.4 Batterie ................................................................................................................................. 54

8.5 Entsorgung ........................................................................................................................... 54

9. Technische Daten .......................................................................................................... 55

10. Massbilder ...................................................................................................................... 60

Anhang ................................................................................................................................. 62

A Beschreibung der Messgrössen .................................................................................. 62

A1 Grund-Messgrössen.............................................................................................................. 62

A2 Oberschwingungs-Analyse ................................................................................................... 65

A3 Netz-Unsymmetrie ................................................................................................................ 66

A4 Blindleistung ......................................................................................................................... 67

A5 Mittelwerte und Trend ........................................................................................................... 69

A6 Zähler ................................................................................................................................... 70

B Anzeige-Matrizen im FULL-Modus ............................................................................... 71

B0 Verwendete Kurzbezeichnungen der Messgrössen .............................................................. 71

B1 Anzeige-Matrix Einphasennetz .............................................................................................. 78

B2 Anzeige-Matrix Split-phase (Zweiphasen-Netz)..................................................................... 79

B3 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz gleichbelastet ...................................................................... 80

B4 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz ungleichbelastet .................................................................. 81

B5 Anzeige-Matrix Dreiphasennetz ungleichbelastet, Aron ........................................................ 82

B6 Anzeige-Matrix Vierleiternetz gleichbelastet .......................................................................... 83

B7 Anzeige-Matrix Vierleiternetz ungleichbelastet ...................................................................... 84

B8 Anzeige-Matrix Vierleiternetz ungleichbelastet, Open-Y ........................................................ 85

B9 Anzeige-Matrix der Leistungs-Mittelwerte .............................................................................. 86

C Konformitätserklärung .................................................................................................. 87

C1 CE-Konformität ..................................................................................................................... 87

C2 FCC statement ...................................................................................................................... 88

Stichwortverzeichnis .......................................................................................................... 89

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1. Einleitung

1.1 Bestimmung des Dokuments

Dieses Dokument beschreibt das universelle Messgerät für Starkstromgrössen APLUS. Es richtet sich an:

• Installateure und Inbetriebsetzer

• Service- und Wartungspersonal

• Planer

Gültigkeitsbereich

Dieses Handbuch ist für alle Hardware-Varianten des A

PLUS mit LED-Display oder ohne Display gültig.

Gewisse in diesem Handbuch beschriebene Funktionen sind nur verfügbar, falls die dazu erforderlichen

optionalen Komponenten im Gerät enthalten sind.

Vorkenntnisse

Allgemeine Kenntnisse der Elektrotechnik sind erforderlich. Für Montage und Anschluss wird die Kenntnis

der landesüblichen Sicherheitsbestimmungen und Installationsnormen vorausgesetzt.

1.2 Lieferumfang

• Messgerät APLUS

• Sicherheitshinweise (mehrsprachig)

• Software- und Dokumentations-CD

• Anschluss-Set Grundgerät: Steckklemmen und Befestigungsbügel

• Optional: Anschluss-Set I/O-Erweiterung: Steckklemmen

1.3 Weitere Unterlagen

Auf der mit dem Gerät mitgelieferten Doku-CD finden sich weitere Dokumente zum APLUS:

• Sicherheitshinweise A

PLUS

• Datenblatt A

PLUS

• Modbus-Grundlagen: Allgemeine Beschreibung des Kommunikationsprotokolls

• Modbus-Schnittstelle A

PLUS: Registerbeschreibung Modbus/RTU-Kommunikation via RS-485

• Modbus/TCP-Schnittstelle A

PLUS: Registerbeschreibung Modbus/TCP-Kommunikation via Ethernet

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2. Sicherheitshinweise

Geräte dürfen nur fachgerecht entsorgt werden !

Die Installation und Inbetriebnahme darf nur durch geschultes Personal erfolgen.

Überprüfen Sie vor der Inbetriebnahme, dass:

- die maximalen Werte aller Anschlüsse nicht überschritten werden, siehe Kapitel "Technische

Daten",

- die Anschlussleitungen nicht beschädigt und bei der Verdrahtung spannungsfrei sind

- Energierichtung und Phasenfolge stimmen.

Das Gerät muss ausser Betrieb gesetzt werden, wenn ein gefahrloser Betrieb (z.B. sichtbare

Beschädigungen) nicht mehr möglich ist. Dabei sind alle Anschlüsse abzuschalten. Das Gerät ist

an unser Werk bzw. an eine durch uns autorisierte Servicestelle zu schicken.

Ein Öffnen des Gehäuses bzw. Eingriff in das Gerät ist verboten. Das Gerät hat keinen eigenen

Netzschalter. Achten Sie darauf, dass beim Einbau ein gekennzeichneter Schalter in der

Installation vorhanden ist und dieser vom Benutzer leicht erreicht werden kann.

Bei einem Eingriff in das Gerät erlischt der Garantieanspruch.

3. Geräte-Übersicht

3.1 Kurzbeschreibung

Der APLUS ist ein Komplettgerät für die Messung, Überwachung und Netzqualitäts-Analyse in Starkstrom-

Netzen. Mit Hilfe der mitgelieferten CB-Manager Software wird das Gerät schnell und einfach an die

Messaufgabe angepasst. Das universelle Mess-System des A

PLUS kann ohne Hardware-Anpassungen für

alle Netze, vom Einphasennetz bis zu 4-Leiter ungleichbelastet, direkt eingesetzt werden. Unabhängig

von Messaufgabe und äusseren Einflüssen wird dabei immer die gleich hohe Performance erreicht.

Durch zusätzliche, optionale Komponenten können die Möglichkeiten des A

PLUS erweitert werden. Zur

Auswahl stehen I/O-Erweiterungen, Kommunikations-Schnittstellen oder ein Datenlogger. Das auf dem

Gerät angebrachte Typenschild gibt Auskunft über die jeweils vorliegende Variante.

Die Version mit Hutschienen-Adapter anstelle des Displays hat dieselben Abmessungen und Anschlüsse

wie das anzeigende Gerät und unterstützt dieselben Optionen.

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3.2 Mögliche Betriebsarten

Der APLUS kann ohne Hardware-Varianz einen weiten Bereich möglicher Eingangsbereiche abdecken.

Die Anpassung an das Eingangssignal geschieht mit Hilfe variabler Verstärkerstufen für die Strom- und

Spannungseingänge. Je nach Einsatzgebiet macht es Sinn diese Stufen mit Hilfe der Programmierung

fest vorzugeben oder die Verstärkung variabel zu lassen, um eine maximale Genauigkeit der Messung zu

erreichen. Die Unterscheidung, ob die Verstärkung der Eingangssignale konstant bleibt oder sich dem

Momentanwert anpasst, erfolgt bei der Definition der Eingangskonfiguration mit Hilfe des Parameters

"Autoskalierung".

Der Nachteil der Autoskalierung liegt darin, dass bei einer Umschaltung der Verstärkerstufe mit einer

Einschwingzeit von mind. 1 Periode der Netzfrequenz zu rechnen ist, bis sich die Signale stabilisiert

haben. Während dieser kurzen Zeit bleiben die Messresultate eingefroren.

Unterbruchsfreie Messung

Eine absolut unterbruchsfreie Messung aller Grössen setzt voraus, dass die Autoskalierung sowohl für

Spannungs- als auch Stromeingänge deaktiviert wird.

Zähler-Betrieb

Die Unsicherheit der Wirkenergie-Zähler ist beim A

PLUS mit Klasse 0.5S definiert. Um die hohen

Anforderungen der zu Grunde liegenden Zählernorm EN 62053-22 erfüllen zu können, müssen auch sehr

kleine Ströme noch sehr genau gemessen werden können. Dazu muss die Autoskalierung für die

Stromeingänge aktiviert werden. Für Zähleranwendungen wird die Netzspannung als nahezu konstant

angenommen, Nennwert ±10% gemäss Norm, weshalb eine Autoskalierung der Spannungen nicht

erforderlich ist. Im nachfolgenden Beispiel ist eine entsprechende Konfiguration dargestellt, welche auch

dem Auslieferzustand entspricht.

Dynamische Überwachung von Grenzwerten

Ein wichtiges Kriterium bei der Überprüfung der Qualität der Versorgungsspannung ist die Möglichkeit

kurze Einbrüche der Netzspannung erfassen zu können. Die Autoskalierung der Spannungseingänge

sollte dazu deaktiviert sein, damit die Messung dem Verlauf der Spannung folgen kann. Dabei ist zu

beachten, dass eine eventuelle Überhöhung der Spannung auch nur bis zur programmierten

Übersteuerung (in obigem Beispiel 20% der Nennspannung) detektiert werden kann, da die Umschaltung

des Messbereichs in beide Richtungen gesperrt ist.

Dies gilt sinngemäss für alle Grössen des Netzes, deren Verlauf dynamisch überwacht werden soll. Bei

Leistungsgrössen hat sowohl die Spannungs- als auch die Stromverstärkung Einfluss. Welche

Grundgrössen in welchem Ausmass variieren können ist aber von Anwendung zu Anwendung

unterschiedlich.

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3.3 Überwachung und Alarmierung

Das im APLUS integrierte Logik-Modul ist ein sehr mächtiges Instrument, um ohne Verzögerung auf

Gerätestufe kritische Situationen überwachen zu können. Durch die Implementation dieser lokalen

Intelligenz kann eine sichere Überwachung, unabhängig von der Bereitschaft des übergeordneten

Systems, realisiert werden.

3.3.1 Alarmierungskonzept

Wie Alarme gehandhabt werden, wird bei der Konfiguration des Gerätes festgelegt. Im Logik-Modul wird

dabei definiert, ob LED's für die Alarmzustandsanzeige verwendet werden sollen und wie bzw. wann die

eventuell veranlasste Aktion, z.B. das Schalten eines Relais, rückgängig gemacht wird. Diese

Konfigurations-Parameter sind in der untenstehenden Grafik gelb hervorgehoben.

ALARM

LED als

Alarmanzeige

?

Keine Aktion

LED EIN

Alarm

quittiert ?

Besteht

Alarmzustand

noch ?

langsames Blinken

J

N

Aktion

konfiguriert

?

Aktion durchführen

Besteht

Alarmzustand

noch ?

J

N

Aktion

rücksetzbar

?

Reset

?

Aktion

rücksetzen

J

N

J

N

J

Quittierung

der

LED

S

erforderlich ?

Blinken

beenden

LED AUS

Besteht

Alarmzustand

noch

?

N

J

N

Schnelles

Blinken

► Quittierung: Dieser Vorgang beeinflusst nur den Zustand der LED's

Falls ein Alarm-Status über eine LED visualisiert wird, so muss sein Ansprechen via Display quittiert

werden (siehe: Quittieren von Alarmen via Display

), egal ob der Alarm noch aktiv ist (schnelles Blinken)

oder bereits abgefallen (langsames Blinken). Durch die Quittierung eines Alarms wird nur das Blinken der

LED beendet, ein Rücksetzen der Folgeoperation (Aktion) wird aber nur durchgeführt, falls das Display

als Quelle für den Alarm-Reset konfiguriert ist.

Falls “Quittierung der Alarm-LEDs erforderlich” im Logikmodul nicht ausgewählt wird,

ist keine Quittierung notwendig.

► Alarm-Reset: Dieser Vorgang beeinflusst die Zustände von Folgeoperation und LED's

Beim Auftreten eines Alarmzustands kann eine Folgeaktion (z.B. das Schalten eines Relais) veranlasst

werden. Diese Folgeoperation wird normalerweise rückgängig gemacht, sobald die Alarmbedingung nicht

mehr besteht. Die Alarm-Behandlung kann aber auch so konfiguriert werden, dass nur durch einen Alarm-

Reset die veranlasste Folgeoperation rückgängig gemacht wird. Der Alarm bleibt so in jedem Fall

gespeichert bis ein Reset erfolgt, auch wenn die Alarmsituation selbst nicht mehr besteht. Als Quelle für

einen Alarm-Reset sind das Display, ein digitaler Eingang, ein anderer logischer Zustand des

Logikmoduls oder ein Befehl über die Bus-Schnittstelle einstellbar.

Hinweis: Bei einem Alarm-Reset wird gleichzeitig der über die LED angezeigte Alarmzustand quittiert.

Auf der nächsten Seite sind Beispiele von Signalverläufen dargestellt.

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Z: Logik-Ausgang ermittelt aus allen mitbeteiligten Logik-

Eingängen

D: Entspricht dem Signal Z verzögert um die Ansprech-

oder Abfallverzögerung

A: Ausgangssignal der Logikfunktion

S: Zustand der Folgeoperation (z.B. eines Relais),

entspricht normalerweise A, kann aber invertiert

werden (Folgeoperation: Relais AUS)

1) Alarm-Reset inaktiv, Ansprech- und Abfallverzögerung 3s, Folgeoperation nicht invertiert

Quittierung LED bei

inaktivem Alarm

Quittierung LED bei

aktivem Alarm

2) Alarm-Reset aktiv, Ansprech- und Abfallverzögerung 0s, Folgeoperation invertiert

Reset bei inaktivem

Alarm

Reset bei aktivem

Alarm

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3.3.2 Logik-Bausteine

Die Logikausgänge werden durch eine zweistufige logische Verknüpfung von Zuständen ermittelt, welche

an den Eingängen anliegen. Als verwendbare Bausteine stehen die Logikfunktionen AND, OR, XOR und

deren Invertierungen NAND, NOR und XNOR zur Verfügung.

Die prinzipielle Funktion der Logikbausteine ergibt sich aus der folgenden Tabelle, der Einfachheit halber

für Bausteine mit nur 2 Eingängen dargestellt.

Funktion Symbol

Ältere Symbole

Wahrheits-

tabelle

Klartext

ANSI 91-1984

DIN 40700 (alt)

AND

A

B

Y

0

1

0

1

0

1

Funktion ist wahr falls alle

Eingangsbedingungen

erfüllt sind

NAND

A

B

Y

0

1

0

1

0

1

0

Funktion ist wahr falls

mindestens eine der

Eingangsbedingungen

nicht erfüllt ist

OR

A

B

Y

0

1

0

1

Funktion ist wahr falls

mindestens eine der

Eingangsbedingungen

erfüllt ist

NOR

A

B

Y

0

1

0

1

0

1

0

1

0

Funktion ist wahr falls

keine der

Eingangsbedingungen

erfüllt ist

XOR

A

B

Y

0

1

0

1

0

Funktion ist wahr falls

genau eine der

Eingangsbedingungen

erfüllt ist

XNOR

A

B

Y

0

1

0

1

0

1

0

1

Funktion ist wahr falls alle

Eingangsbedingungen

erfüllt oder alle nicht

erfüllt sind

Die Logik-Bausteine der ersten Stufe können bis zu drei, die Bausteine der zweiten Stufe bis zu vier

Eingangsbedingungen kombinieren. Falls einzelne Eingänge nicht benützt sind, wird deren Zustand

automatisch so gesetzt, dass sie keinen Einfluss auf das Logikresultat haben.

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3.3.3 Grenzwerte

Zustände von Grenzwerten sind die wichtigsten Eingangsgrössen des Logikmoduls. Je nach Anwendung

wird mit Grenzwerten entweder die Überschreitung eines Wertes (oberer Grenzwert) oder die

Unterschreitung eines Wertes (unterer Grenzwert) überwacht. Grenzwerte werden mit Hilfe von zwei

Parametern definiert, Ein- und Ausschaltgrenze. Die Hysterese entspricht der Differenz zwischen Ein- und

Ausschaltgrenze.

Oberer Grenzwert: Die Einschaltgrenze (

L.On

) ist grösser als die Ausschaltgrenze (

L.OFF

)

Ausschaltgrenze

Grenzwert

zustand

0

1

Einschaltgrenze

► Der Zustand 1 (wahr) ergibt sich, sobald die Einschaltgrenze überschritten wird. Er bleibt bestehen bis

der Wert wieder die Ausschaltgrenze erreicht.

► Der Zustand 0 (nicht wahr) ergibt sich, falls entweder die Einschaltgrenze noch nicht erreicht ist oder

falls nach dem Ansprechen des Grenzwertes der Wert wieder unter die Ausschaltgrenze fällt.

Unterer Grenzwert: Die Einschaltgrenze (

L.On

) ist kleiner als die Ausschaltgrenze (

L.OFF

)

Einschaltgrenze

Grenzwertzustand

0

1

Ausschaltgrenze

► Der Zustand 1 (wahr) ergibt sich, sobald die Einschaltgrenze unterschritten wird. Er bleibt bestehen bis

der Wert wieder die Ausschaltgrenze erreicht.

► Der Zustand 0 (nicht wahr) ergibt sich, falls entweder der Wert höher als die Einschaltgrenze ist oder

falls nach dem Ansprechen des Grenzwertes der Wert wieder über die Ausschaltgrenze steigt.

Wird bei der Programmierung eines Grenzwertes die Einschaltgrenze gleich der

Ausschaltgrenze gesetzt, wird der Grenzwert als oberer Grenzwert mit einer

Hysterese von 0% behandelt.

Grenzwerte können als Ansprechschwelle für Betriebsstundenzähler verwendet werden. Solange der

Grenzwert erfüllt ist (logisch 1) zählt der Betriebsstundenzähler. Nicht nur Betriebszeiten, sondern z.B.

auch die Zeit unter Überlast (zusätzliche Beanspruchung) können so ermittelt werden.

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3.3.4 Reihenfolge der Auswertung

Die Auswertung des Logikmoduls geschieht von oben nach unten und von links nach rechts:

1. Y1, Y2, Y3, Y4

2. Z1, Z2, Z3, Z4

3. D1, D2, D3, D4

4. A1, A2, A3, A4

► Die Auswertung erfolgt im Intervall der Netzfrequenz, z.B. alle 20ms bei 50Hz. Der Abstand zwischen

zwei Auswertungen ist aber nie länger als 25ms.

► Werden die Logikzustände Y1...Y4, Z1...Z4, D1...D4 und A1...A4 wieder als Eingang verwendet, wird

deren geänderter Zustand erst bei der nächsten Auswertung des Logik-Moduls berücksichtigt

► Ausnahme: In der ersten Auswertestufe kann der Zustand vorhergehender Logikfunktionen ohne

Verzögerung als Eingang verwendet werden, z.B. der Zustand Y1 in den Logikfunktionen mit Ausgang

Y2, Y3 oder Y4.

13/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

3.4 Freies Modbus-Abbild

Der Zugriff auf die Messdaten eines Modbus-Gerätes kann z.T. recht mühsam sein, wenn die

interessierenden Messwerte auf unterschiedlichen, nicht zusammenhängenden Registerblöcken liegen.

So müssen mehrere Telegramme pro Gerät abgeschickt werden, um die Daten abzuholen. Dies benötigt

Zeit und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die gelesenen Messwerte nicht mehr aus dem gleichen

Messzyklus stammen.

Eine freie Zusammenstellung der auszulesenden Daten hilft da sehr. Der A

PLUS unterstützt, nebst dem

nach wie vor verfügbaren klassischen Modbus-Abbild mit tausenden von Registern, die Möglichkeit zwei

unterschiedliche Abbilder zusammenzustellen, welche mit nur einem einzelnen Telegramm gelesen

werden können. Diese freien Zusammenstellungen werden nach jedem Messzyklus aufgefrischt, stellen

also immer die aktuellsten Werte bereit.

Das Freie Float-Abbild

Bis zu 60 Momentan-, Mittel-, Unsymmetrie- oder THD/TDD-Werte können in beliebiger Reihenfolge

hintereinander auf den Registeradressen 41840-41958 angeordnet werden. Dabei handelt es sich in

jedem Fall um Float-Werte, also Gleitkommazahlen, welche jeweils 2 Register pro Wert belegen.

Zählerwerte sind nicht möglich, da sie ein unterschiedliches Format aufweisen.

Das Freie Integer-Abbild

Einige ältere Steuerungen sind nicht in der Lage Float-Werte zu verarbeiten. Damit trotzdem mit den

Daten gearbeitet werden kann, ist es möglich bis zu 20 16-Bit Integer-Werte aus den bestehenden

Messwerten abzuleiten. Diese Messwerte werden dann als ganzzahlige Werte im Modbus-Abbild

(Register 41800 bis 41819) mit wählbarem Wertebereich abgebildet.

Beispiel: Stromwandler 100/5A, Messwert Strom Phase 1, Übersteuerung 20%

► Der Referenzwert ist 120A (maximal messbarer Strom)

► Der Integer-Wert soll bei einem Messwert von 120A 12'000 betragen

Nach Eingabe des Registerwertes von 12'000 wird automatisch ein Skalierfaktor von 100,0 bestimmt. Der

Messwert I1 wird somit mit 100,0 multipliziert, bevor er in einen Integer umgewandelt und ins Modbus-

Abbild gespeichert wird.

Auch im Integer-Abbild können Momentan-, Mittel-, Unsymmetrie- und THD/TDD-Werte abgebildet

werden.

Bei Geräten mit Profibus-Schnittstelle wird das Modbus-Image für die Zusammenstellung

des zyklischen Telegramms verwendet. Über Modbus kann dasselbe Image genutzt

werden. Eine unabhängige Verwendung ist aber nicht möglich.

Die Modbus-Kommunikation des A

PLUS ist in einem separaten Dokument beschrieben. Abhängig von der

gewählten Kommunikations-Hardware, sollte entweder das Manual für das Modbus/RTU- oder das

Modbus/TCP-Protokoll verwendet werden. Diese Dokumente sind auf der Software-CD zu finden oder

können via unsere Homepage http://www.camillebauer.com

heruntergeladen werden.

► W157 687: Modbus/RTU-Schnittstelle APLUS (Kommunikations-Schnittstelle RS485)

► W162 628: Modbus/TCP-Schnittstelle A

PLUS (Kommunikations-Schnittstelle Ethernet)

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4. Mechanischer Einbau

► Die Standard-Ausführung des APLUS ist für den Schalttafel-Einbau konzipiert

► Die Version ohne Anzeige mit Hutschienen-Adapter kann auf eine Hutschiene gemäss EN50022

aufgeschnappt werden.

Bei der Festlegung des Montageortes ist zu beachten, dass die

Grenzen der Betriebstemperatur nicht überschritten werden:

-10 ... 55°C

4.1 Schalttafel-Ausschnitt

Massbilder A

PLUS: Siehe Kapitel 10

4.2 Einbau des Gerätes

Der APLUS ist für Schalttafeln bis 10mm Dicke geeignet.

a) Das Gerät von vorne durch die Öffnung

in der Schalttafel einführen

b) Befestigungsbügel von der Seite her in

die dafür vorgesehenen Öffnungen

einführen und ca. 2 mm zurückziehen

c) Befestigungsschrauben anziehen bis

Gerät straff mit der Frontplatte

verbunden ist

4.3 Demontage des Gerätes

Die Demontage des Gerätes darf nur im stromlosen Zustand aller angeschlossenen Leitungen

vorgenommen werden. Entfernen Sie zuerst alle Steckklemmen und die Leitungen der Strom- und

Spannungseingänge. Achten Sie darauf, dass mögliche Stromwandler kurzgeschlossen werden müssen,

bevor die Stromanschlüsse am Gerät geöffnet werden. Demontieren Sie dann das Gerät in der

umgekehrten Reihenfolge des Einbaus (4.2).

15/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

5. Elektrische Anschlüsse

Unbedingt sicherstellen, dass die Leitungen beim Anschliessen

spannungsfrei sind !

5.1 Allgemeine Warnhinweise

Es ist zu beachten, dass die auf dem Typenschild angegebenen Daten eingehalten

werden!

Es sind die landesüblichen Vorschriften (z.B. in Deutschland VDE 0100 "Bedingungen über das

Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen unter 1000 V") bei der Installation und Auswahl

des Materials der elektrischen Leitungen zu befolgen !

Typenschild eines

Gerätes mit RS485-

Schnittstelle und I/O-

Erweiterungsprint 1

Symbol Bedeutung

Geräte dürfen nur fachgerecht entsorgt werden

Doppelte Isolierung, Gerät der Schutzklasse 2

CE-Konformitätszeichen. Das Gerät erfüllt die Bedingungen der zutreffenden EG-

Richtlinien. Siehe Konformitätserklärung

.

Produkte mit dieser Kennzeichnung stimmen sowohl mit den kanadischen (CSA)

als auch mit den amerikanischen Vorschriften (UL) überein.

Achtung! Allgemeine Gefahrenstelle. Betriebsanleitung beachten.

Allgemeines Symbol: Eingang

Allgemeines Symbol: Ausgang

CAT III Messkategorie CAT III für Strom- / Spannungseingänge und Hilfsenergie

CAT II Messkategorie CAT II für Relaisausgänge

16/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

5.2 Klemmenbelegung der I/Os

I/O-Nr. Stecker Nr. APLUS Erweiterungsprint 1 Erweiterungsprint 2

1 X2 1, 2, 3 Relais

2 X3 1, 2 Digitaleingang

3 X3 3, 4 Digitalausgang

4 X5 1, 2, 3 Relais Relais

5 X6 1, 2, 3 Relais Relais

6 X7 1, 2 Digital I/O Digital I/O

7 X7 3, 4 Digital I/O Digital I/O

8 X7 5, 6 Analogausgang ±20mA Digital I/O

9 X7 7, 8 Analogausgang ±20mA Digital I/O

10 X7 9, 10 Analogausgang ±20mA Digital I/O

11 X7 11, 12 Analogausgang ±20mA Digital I/O

I/O-Nr. -

In der CB-Manager Software verwendete Nummerierung der I/Os

5.3 Mögliche Leiterquerschnitte und Drehmomente

Eingänge L1, L2, L3, N, I1 k-l, I2 k-l, I3 k-l

Eindrähtig

1 x 0,5 ... 4,0mm

2

oder 2 x 0,5 ... 2,5mm

2

Feindrähtig mit Adern-Endhülse

1 x 0,5 ... 2,5mm

2

oder 2 x 0,5 ... 1,5mm

2

Drehmoment

0,5…0,6Nm bzw. 4,42…5,31 lbf in

Hilfsenergie X1, Relais X2, X5, X6

Eindrähtig

1 x 0,5 ... 2,5mm

2

oder 2 x 0,5 ... 1,0mm

2

Feindrähtig mit Adern-Endhülse

1 x 0,5 ... 2,5mm

2

oder 2 x 0,5 ... 1,5mm

2

Drehmoment

0,5…0,6Nm bzw. 4,42…5,31 lbf in

I/O's X3, X7 und RS485-Anschluss X4

Eindrähtig

1 x 0,5 ... 1,5mm

2

oder 2 x 0,25 ... 0,75mm

2

Feindrähtig mit Adern-Endhülse

1 x 0,5 ... 1,0mm

2

oder 2 x 0,25 ... 0,5mm

2

Drehmoment

0,2…0,25Nm bzw. 1,77…2,21 lbf in

17/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

5.4 Eingänge

Alle Spannungs-Messeingänge müssen durch Stromunterbrecher oder Sicherungen von

10A oder weniger abgesichert werden. Dies gilt nicht für den Neutralleiter. Es muss eine

Methode bereitgestellt werden, welche erlaubt das Gerät spannungsfrei zu schalten, wie

z.B. ein deutlich gekennzeichneter Stromunterbrecher oder abgesicherter Trennschalter.

Bei Verwendung von Spannungswandlern dürfen deren Sekundär-Anschlüsse niemals

kurzgeschlossen werden.

Die Strom-Messeingänge dürfen nicht abgesichert werden !

Bei Verwendung von Stromwandlern müssen die Sekundäranschlüsse bei der Montage

und vor dem Entfernen des Gerätes kurzgeschlossen werden. Sekundär-Stromkreise

dürfen nie unter Last geöffnet werden.

Die Beschaltung der Eingänge ist abhängig von der programmierten Anschlussart (Netzform). Die

erforderliche, geräteexterne Absicherung der Spannungseingänge ist in den folgenden Anschluss-

Schemata nicht dargestellt.

Rogowski-Stromeingänge

Bei der Geräteausführung mit Strommessung via Rogowski-Spulen sind die Stromeingänge geräteseitig

als Spannungseingänge ausgeführt. Ein Beispiel für den Anschluss der Rogowski-Spulen ist in Kapitel 5.5

gezeigt.

Einphasen-Wechselstrom

1L

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

APLUS

L1

N

Mit Strom- und Spannungswandler

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

N

K

k

L

l

U

u

V

v

Mit Stromwandler

L1 L

2 L3 N

I

1

I2 I

3

l ll

l kk

k

A

PLUS

L1

N

K

k

L

l

18/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

Dreileiter-Drehstromnetz, gleichbelastet, Strommessung L1

3L.b

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

L2

L3

Mit Strom- und Spannungswandler

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

K

k

L

l

L2

L3

U

u

V

v

U

u

V

v

Mit Stromwandler

L1 L2 L3 N I1 I

2

I

3

l ll

l k

kk

A

PLUS

L1

K

k

L

l

L2

L3

Bei Strommessung über L2 oder L3, Anschluss der

Spannung nach folgender Tabelle vornehmen:

Strom Klemmen L1 L2 L3

L2 I1-k I1-l L2 L3 L1

L3 I1-k I1-l L3 L1 L2

Durch die Rotation der Spannungs-

Anschlüsse werden die Messwerte U12,

U23 und U31 vertauscht zugewiesen

Vierleiter-Drehstromnetz, gleichbelastet, Strommessung L1

4L.b

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

APLUS

L1

N

L2

L3

Mit Strom- und Spannungswandler

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

N

K

k

L

l

U

u

V

v

L2

L3

Mit Stromwandler

L1

L2

L3

N I1

I2 I

3

l ll

l kkk

A

PLUS

L

1

N

K

k

L

l

L2

L3

Bei Strommessung über L2 oder L3, Anschluss der

Spannung nach folgender Tabelle vornehmen:

Strom Klemmen L1 N

L2 I1-k I1-l L2 N

L3 I1-k I1-l L3 N

19/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

Dreileiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet

3L.Ub

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

L2

L3

Mit Strom- und 3 einpolig isolierten

Spannungswandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

X

U

X

U

X

U

x x x

u uu

Mit Stromwandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

Dreileiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet, Aron-Schaltung

3L.UA

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

L2

L3

Mit Strom- und 3 einpolig isolierten

Spannungswandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

X

U

X

U

X

U

x x x

u uu

Mit Stromwandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

20/90 Geräte-Handbuch APLUS mit / ohne LED-Display, 157 661-18, 10/2015

Vierleiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet

4L.Ub

Direktanschluss

L

1

L

2

L

3

N

I

1

I

2

I

3

l

k

A

PLUS

L

1

L

2

L

3

N

Mit Strom- und 3 einpolig isolierten

Spannungswandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

N

X

U

X

U

X

U

x x x

u uu

Mit Stromwandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

N

Vierleiter-Drehstromnetz, ungleichbelastet, Open-Y

4L.UY

Direktanschluss

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

L1

L2

L3

N

Mit Strom- und 2 einpolig isolierten

Spannungswandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

A

PLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

N

X

U

X

U

x x

u u

Mit Stromwandlern

L1 L2 L3 N I1 I2 I3

l ll l kkk

APLUS

K

k

L

l

K

k

L

l

K

k

L

l

L1

L2

L3

N

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